2#楼地基处理设计方案.doc

康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 目录 目目 录录 第 1 部分 编制依据 1 第 2 部分 工程背景 2 第 3 部分 岩土工程设计方案 5 第 4 部分 换填方案和夯扩桩方案技术对比 7 附图 1 2 号楼夯扩混凝土桩及夯扩碎石桩平面布置图 康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 第 1 页 第第1部分部分 编制依据编制依据 1 11 1 设计主要依据规范及标准设计主要依据规范及标准 1 建筑地基处理技术规范 JGJ 79 2002 2 建筑桩基技术规范 JGJ 94 2008 3 混凝土结构设计规范 GB 50010 2002 4 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50204 2002 5 混凝土强度检验评定标准 GBJ 108 87 6 工程测量规范 GB 50026 93 7 建筑工程测量规程 DBJ 01 21 95 8 岩土工程勘察规范 GB 50021 2001 9 北京地区建筑地基基础勘察设计规范 DBJ 01 501 2008 10 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB 50202 2002 11 建筑机械使用安全技术规程 JGJ 33 2001 12 施工现场临时用电技术规范 JGJ 46 2005 13 建设工程施工现场安全防护 场容卫生 环境保护及保卫消防标准 DBG 01 83 2003 1 21 2 其它文件其它文件 1 设计单位提供的本工程相关设计图 电子版 2 北京市勘察设计研究院有限公司提供的本工程岩土工程勘察报告 报告编 号 2009 技 165 3 公司的企业标准 包括质量 环境 职业健康安全管理手册及施工作业指 导书等 4 现场踏勘情况 5 我公司施工类似地基处理工程的施工经验 康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 第 2 页 第第2部分部分 工程背景工程背景 2 12 1 工程概况工程概况 拟建康龙化成新药研发服务外包基地建筑场地位于北京市经济技术开发区 博兴三路东侧 泰河路南侧 涉及北京市1 500地形图图幅号为 3 4 9 3 9 2 19 4 19 1 详见 拟建场区平面位置图 项 目一期工程由中国建筑标准设计研究院进行设计工作 根据业主基设计单位提供的设计资料 拟建一期建筑包括办公楼 实验楼 库房 实验室 门卫 拟建建筑物设计条件详见表1 拟拟建建建建筑筑物物设设计计条条件件一一览览表表 表表1 1 项目名称 0 00 绝对标高 m 结构 形式 地上 地下层数 基础埋深 m 在 0 00 以 下 基底平均压 力估算值 kN m2 办公楼 1 号楼 28 808F 1B 5 46 7 96 化学实验楼 2 号楼 28 605F 0B6 11 普通库房 4 号楼 28 504F 0B2 0200 化学实验楼 6 号楼 28 50 框架 结构 5F 0B7 66 2 22 2 工程地质条件工程地质条件 2 2 12 2 1 地形及地物条件地形及地物条件 拟建场区现地形基本平坦 勘探时钻孔孔口处地面标高为 26 92m 27 57m 场区内现为空地 据了解场区东部有一条近南北向的深沟 深度7 00m 9 00m 约在5 6年前回填 现场可见已施工完成的钻孔灌注桩 每一承台下4根桩 桩径400 经了解 为原土地使用者CONCORDIA 康达应彩科技有限公司拟建厂房的基础桩 于2005 年完成施工 有效桩长9 00m左右 2 2 42 2 4 地层土质及岩性特征概述地层土质及岩性特征概述 康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 第 3 页 根据现场勘察 原位测试及室内土工试验成果 将本次勘探深度 25 00m 范围内的土层按照成因类型 沉积年代划分为人工堆积层 新近沉 积层和第四纪沉积层三大类 根据岩性及工程性质进一步划分为8 个大层 现 按自上而下顺序 对各土层分述如下 拟建场区人工堆积层厚度变化较大 一般为1 00m 3 00m 局部达 7 00m 9 00m 主要以沟的形态分布于办公楼 1 化学实验楼 6 生物 实验楼 5 东侧 普通库房 4 化学实验楼 2 西部 参见 拟建场区 已填埋的沟 坑分布图 在已填埋的沟的范围缺失粘土 重粉质粘土 层 砂质粉土 1层 粉砂 细砂 2层和粉砂 细砂 1层 上述各土层的分布情况及土的物理力学性质指标详见 地层岩性及土的物 理力学性质综合统计表 地地层层岩岩性性特特征征一一览览表表 表表2 2 成因 类别 地 层 序 号 岩性 各大层层顶 标高 地层主要特征 房渣土 杂色 松散 稍密 稍湿 湿 含砖块 碎石 混凝土碎块 砖灰渣 人工 堆积 层 1 砂质粉土填土 粘质粉土填土 26 92m 27 5 7m 黄褐色 中下稍密 稍湿 湿 可塑 含砖灰渣 植物根 粘土 重粉质粘 土 黄褐色 褐黄 暗 湿 硬塑 可塑 具 中高压缩性 含姜石 氧化铁 腐殖质 1 砂质粉土 黄褐 褐黄 暗 中 中下密 稍湿 湿 硬塑 可塑 土质不均 含云母 氧化铁 2 粉砂 细砂 24 62m 26 8 4m 黄褐 褐黄 暗 稍密 松散 稍湿 土 质不均 粉质粘土夹层 含云母 氧化铁 细砂 中砂 褐黄色 中 中上密 稍湿 湿 饱和 含云母及少量圆砾 新近 沉积 层 1 粉砂 细砂 23 17m 25 54m 褐黄 褐黄 暗 色 中下 稍密 稍湿 夹或混粉质粘土 层 含云母 氧化铁 粉质粘土 重粉 质粘土 褐黄 暗 灰黄色 饱和 可塑 硬 塑 具中压缩性 含云母 氧化铁 1 粘质粉土 砂质 粉土 16 92m 19 51m 局部缺失 褐黄 暗 灰黄色 中上密 饱和 可 塑 硬塑 含云母 氧化铁 第四 纪沉 积层 中砂 粗砂15 20m 18 褐黄色 密实 饱和 含氧化铁 圆砾 康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 第 4 页 56m 粉质粘土 重粉 质粘土 褐黄色 饱和 可塑 具中 中低压缩性 含氧化铁 姜石 1 粘质粉土 12 59m 14 12m 局部缺失 褐黄色 中上 中密 饱和 可塑 硬塑 含云母 氧化铁 粉砂 细砂 11 00m 12 82m 局部缺失 褐黄色 密实 饱和 含云母 氧化铁 粘质粉土 粉质 粘土 褐黄色 饱和 可塑 硬塑 具中低 中 压缩性 含云母 氧化铁 1 重粉质粘土 粉 质粘土 8 57m 12 0 9m 褐黄色 湿 饱和可塑 硬塑 具中 中 低压缩性 含氧化铁 姜石 2 32 3 水文地质条件水文地质条件 拟建场区现场勘探期间 2009 年9 月下旬 于钻孔中实测到1 层地下水 该层地下水静止水位标高为18 30 19 48m 深度7 80m 8 90m 地下水类型 为潜水 康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 第 5 页 第第3部分部分 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 3 13 1 岩土工程方案总体设计原则岩土工程方案总体设计原则 总体设计原则 安全可靠 经济合理 施工可行 快速高效 3 13 1 地基处理方案设计地基处理方案设计 3 1 13 1 1 地基处理方案分析地基处理方案分析 根据场地条件 拟建建筑物基础持力层为房渣土 1粉砂细砂层 设计要求处 理后的承载力特征值不小于 200kPa 地基沉降不大于 50mm 根据地层情况和 我司类似工程的施工经验 拟采用夯扩桩对房渣土进行挤密置换以提高承载力 减小沉降 由于基础下地层变化较大 局部房渣土填土层厚度达 4 5m 局部无房渣土 桩长设计主要考虑 房渣土处理 桩端持力层选择在 中砂粗砂层 以期提高 单桩承载力 加大桩间距 强化褥垫层的调节作用 降低复合地基刚度 协调 基础沉降 若选择在 粉质粘土重粉质粘土层中 桩端持力层较差 则单桩承 载力降低 要达到设计要求的承载力 势必会加密布桩 桩间距减小 则复合 地基刚度加大 不利于基础的均匀沉降 综合考虑以上因素 有效桩长取 6m 桩端持力层选择在 中砂粗砂层 基 础下的夯扩桩采用干拌混凝土回填夯实 考虑到房渣土为主要处理土层 基础 外布置的保护桩采用石料回填以降低成本 有效桩长为 4m 3 1 23 1 2 单桩承载力特征值单桩承载力特征值RaRa设计设计 a R pp n i isip Aqlq 1 u 其中 uP 桩的周长 qsi 第 i 层土的侧摩阻力特征值 li 第 i 层土的厚度 AP 桩的断面面积 qp 桩端土阻力特征值 3 1 33 1 3 复合地基面积置换率复合地基面积置换率m m计算计算 康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 第 6 页 m sk P a skksp f A R ff 式中 fsp k 复合地基承载力特征值 m 面积置换率 AP 桩的断面面积 0 237m2 fsk 处理后的桩间土承载力特征值 取 100kPa 桩间土强度发挥系数 取 0 95 Ra 单桩承载力特征值 3 1 43 1 4 具体设计参数具体设计参数 具体的设计参数见表 3 具体设计参数具体设计参数 表表 3 设计参数设计参数4 楼楼 基础垫层底标高 m 6 15 22 45 桩顶标高 m 6 35 22 25 桩间土承载力特征值 kPa 100 处理后 复合地基承载力特征值 kPa 200 单桩承载力特征值 kN 370 桩径 mm 550 施工桩长 m 7 0 有效桩长 m 6 0 保护桩长 m 1 0 桩距 m 根据基础面积调整 1 8 1 8 桩端持力层 中砂粗砂层 桩体强度C15 褥垫层厚度 20cm 5 20mm 碎石 面积置换率 7 17 夯扩桩平面布置见桩位平面布置图 康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 第 7 页 第第4部分部分 换填方案和夯扩桩方案技术对比换填方案和夯扩桩方案技术对比 4 14 1 对比条件对比条件 拟建 2 楼 化学实验楼 基础垫层底标高为 6 11m 埋深约自然地面以下 5 1m 根据本工程勘察报告 基础范围内有一条掩埋深沟 沟深 7 3 9 6m 故 基底存在 2 2m 4 5m 厚层房渣土层 勘察报告揭示深沟大致位置如图 1 所示 该部分房渣土地基承载力不能满足设计要求 因此需考虑对房渣土进行地 基处理 地基处理可选用换填垫层法和夯扩桩法处理 图 1 深沟大致范围和深度示意图 4 24 2 方案对比方案对比 4 2 14 2 1 砂石垫层法砂石垫层法 根据已有资料 本工程换填垫层法采用级配砂石换填 换填级配砂石须分 层换填 砂石压实系数 垫层底面的宽度 基底面应力扩散 满足规范要求 按设计方要求 当换填深度超过 2 5m 时 告知设计方另行处理 4 2 24 2 2 夯扩桩法夯扩桩法 按照地基承载力 200kPa 地基处理要求初步计算 基础下布设夯扩混凝土桩 桩长 7m 有效桩长 6m 桩间距 1 8m 桩径 550mm 基础周围布设夯扩碎石保 康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 第 8 页 护桩 桩长 5m 有效桩长 4m 桩间距 1 8m 桩径 550mm 夯扩混凝土桩桩顶 铺设 200mm 褥垫层 处理范围内布设夯扩混凝土桩 451 根 夯扩碎石桩 368 根 详见第 3 部分 4 34 3 工作量对比工作量对比 说明 红色表示夯扩桩方案 黑色表示换填垫层方案 图 2 两种地基处理方案剖面图 如图 2 所示 两种处理方案会产生处理方案自身工作量的差异 以及引起 基坑支护 土方开挖等工作量的差异 初步统计夯扩桩方案相较换填垫层方案 工作量增减见表 1 表 1 序号项目 夯扩桩方案相较换填垫层方案 工作量增减 备注 1 基坑侧壁土方约 2200m3包括外运和回填 2 基坑支护约 667m2 3 房渣土外运约 8500m3 4 级配砂石换填约 8500m3 5 夯扩混凝土桩 748m3 6 夯扩碎石桩 436m3 7 褥垫层 291m3 8 剔桩头451 根 9 清保护土 1454m3 康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程康龙化成新药研发服务外包基地 一期 地基处理工程 岩土工程设计方案岩土工程设计方案 第 9 页 10 载荷试验基本相同 本表未包括换填垫层可能引起局部基底标高下降增加的钢筋混凝土工作量 4 44 4 造价对比造价对比 两种处理方案造价对比见表 2 和表 3 换填垫层方案造价估算 表 2 序号项目换填垫层方案估计单价 元 估计合价 元 1 基坑侧壁土方 含外运和肥 槽回填 约 2200m3 50 110000 0 2 基坑支护约 667m2 160 106720 0 3 房渣土外运约 8500m3 18 153000 0 4 级配砂石换填约 8500m3 100 850000 0 5 载荷试验3 点 6000 18000 0 6 合计 1237720 0 注 本表未含换填垫层引起局部基底标高下降增加的钢筋混凝土结构施工费用 夯扩桩方案造价 表 3 序号项目夯扩桩方案单价 元 小计 元 1 夯扩混凝土桩 748m3550 411400 0 2 夯扩碎石桩 436m3280 122080 0 3 褥垫层 291m3100 29100 0 4 剔桩头451 根 10 4510 0 5 清保护土 1454m322 31988 0 6 载荷试验3 点 6000 18000 0 7 合计 617078 0 4 54 5 工期对比工期对比 两种地基处理方案工期对比见表 4 表